多胺氧化酶(Polyamine oxidase, PAO)是单体的可溶性蛋白，FAD分子作为辅酶与PAO蛋白非共价结合,可以催化多胺和乙酰多胺的的氧化。因为多胺是细胞生长和分化的基础调节者，它们的体内平衡对细胞生命是非常重要的。酵母菌的多胺氧化酶（PAO）可以氧化精胺（Spermine，Spm）、N1-乙酰精胺（N1-acetylSpm）和N1-乙酰亚精胺（N1-acetylSpd）。在脊椎动物里，存在两种不同的酶，即精胺氧化酶（Spermine oxidase，SMO）和乙酰多胺氧化酶（N1-acetylpolyamine oxidase，APAO），可以特异性地分别催化精胺和N-乙酰精胺以及N-乙酰亚精胺的氧化。目前，在非脊椎动物中没有关于PAO功能的研究，所以现在急需非脊椎动物PAO结构和功能研究。头索动物文昌鱼，是介于脊椎动物与无脊椎动物之间的一个过渡物种，一直以来被认为是脊椎动物的祖先，也是研究脊椎动物起源和进化的重要模式生物。本文首次克隆得到了青岛文昌鱼(Branchiostoma japonicum)的PAO基因（Bjpao），并对其进行了相关生物信息学分析和功能研究。首先，对PAO进行了克隆、生物信息学分析和组织表达研究。我们克隆得到了长度为1428bp的BjPAO开放性阅读框架（ORF）的序列，可编码长度为475个氨基酸的蛋白质（BjPAO），分子量约为52.0kDa。该蛋白质包含一个FAD结合结构域和一个多胺氧化酶多结构域，具有已知物种SMO、APAO和PAO基因的保守活性位点Trp62、His64、Lys301、Tyr412和Thr460，是典型的PAO家族成员。随后，我们利用实时荧光定量PCR技术检测了Bjpao在各组织中的表达情况。Bjpao在脊索中的表达量最高，其次是精巢和卵巢，在后肠和肌肉中的表达量最低，表现出组织特异性。其次，研究了BjPAO的生理功能。我们将文昌鱼Bjpao基因插入到原核表达载体pET-28a中，然后将构建好的表达载体转化进入大肠杆菌中进行体外大量诱导表达，随后对表达得到的蛋白进行纯化和复性。对纯化复性后的蛋白的底物特异性及酶活进行了检测。结果显示rBjPAO可以高效氧化精胺和亚精胺，而在氧化N1-乙酰精胺时，效率很低。此外，我们还分析测定了rBjPAO的Km和Vmax值。最后，我们使用定点突变的方法，研究了rBjPAO的活性位点。我们将rBjPAO中第64位的氨基酸H、第301位的氨基酸K和第460位的氨基酸T进行了突变，并构建了rBjPAO/H64Q、rBjPAO/H64E、rBjPAO/K301M、rBjPAO/T460Y和rBjPAO/T460S五个突变体。对突变体的酶活性进行了检测。发现酶活均有不同程度的降低，表明H64、K301和T460三个氨基酸对rBjPAO的酶活性是必不可少的。